KR102044414B1 - 외측으로 확장된 대용량 우회유로를 갖는 질소가스 파워 이젝션장치 - Google Patents

외측으로 확장된 대용량 우회유로를 갖는 질소가스 파워 이젝션장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 질소가스 파워 이젝션장치에 관한 것으로, 벤츄리 효과와 고압의 분사효과를 복합적으로 적용하여 반응부산물 가스에 대한 질소가스의 분사와 혼합이 원활하게 이루어지도록 하면서도 반응부산물 가스가 과다 유입되는 경우에도 연결배관의 외부에 형성된 확장된 우회유로를 통해 정체나 역류 없이 원활한 흐름을 유지할 수 있도록 한 것이다.

Description

외측으로 확장된 대용량 우회유로를 갖는 질소가스 파워 이젝션장치{NITROGEN GAS POWER EJECTING DEVICE WITH OUTWARDLY EXTENDING LARGE CAPACITY BYPASS PASSAGE}
본 발명은 반도체 및 LCD 제조장비에 관한 것으로, 특히 벤츄리 효과와 고압의 분사효과를 복합적으로 적용하여 반응부산물 가스에 대한 질소가스의 분사와 혼합이 원활하게 이루어지도록 하면서도 반응부산물 가스가 과다 유입되는 경우에도 정체나 역류 없이 원활한 흐름을 유지할 수 있도록 한 질소가스 파워 이젝션장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조 공정은 크게 전 공정(Fabrication 공정)과 후 공정(Assembly 공정)으로 이루어지며, 전 공정이라 함은 각종 프로세스 챔버(Chamber)내에서 웨이퍼(Wafer)상에 박막을 증착하고, 증착된 박막을 선택적으로 식각하는 과정을 반복적으로 수행하여 특정의 패턴을 가공하는 것에 의해 이른바, 반도체 칩(Chip)을 제조하는 공정을 말하고, 후 공정이라 함은 상기 전 공정에서 제조된 칩을 개별적으로 분리한 후, 리드프레임과 결합하여 완제품으로 조립하는 공정을 말한다.
이때, 상기 웨이퍼 상에 박막을 증착하거나, 웨이퍼 상에 증착된 박막을 식각하는 공정은 프로세스 챔버 내에서 실란(Silane), 아르신(Arsine) 및 염화 붕소 등의 유해 가스와 수소 등의 프로세스 가스를 사용하여 고온에서 수행되며, 상기 공정이 진행되는 동안 프로세스 챔버 내부에는 각종 발화성 가스와 부식성 이물질 및 유독 성분을 함유하는 반응부산물 가스가 다량으로 발생한다.
따라서 반도체 제조장비에는 프로세스 챔버를 진공상태로 만들어 주는 진공펌프의 후단에 상기 프로세스 챔버에서 배출되는 반응부산물 가스를 정화시킨 후 대기로 방출하는 스크루버(Scrubber)를 설치한다.
하지만, 프로세스 챔버로부터 발생된 유독성 반응부산물 가스가 프로세스 챔버의 유출측 진공배관, 진공펌프의 유출측 배기배관, 스크루버의 유출측 배기배관, 메인덕트 등을 순차적으로 따라 흐르는 과정에서 쉽게 고형화되어 누적되어 막힘현상이 발생하곤 하였다.
따라서 이처럼 반응부산물 가스가 고형화되어 막힘현상이 발생하던 문제를 해소하기 위한 방편으로 배관의 일정 구간 전체를 히터로 감싸서 배관 내에 온도를 따뜻하게 유지하는 재킷 히터(Jacket Heater)방식이 보편적으로 사용되었다. 그러나 이같은 재킷 히터방식은 배관의 많은 부분을 히터로 감싸야하기 때문에 설치비용이 높음에도 불구하고 사용전력에 비해 효율이 높지 않은 문제가 있었다.
한편, 이같은 재킷 히터방식을 개선하기 위해 반응부산물 가스가 흐르는 배관 내부에 고온의 질소가스를 분사하는 방식의 질소 공급장치가 개발되었으며, 본 출원인은 여기서 한단계 더 나아가 벤츄리 효과와 고압의 분사효과를 복합적으로 적용한 시너지작용에 의해 썩션현상(Suction Phenomenon)을 극대화함으로써 막힘현상 없이 반응부산물 가스에 대한 질소가스의 분사와 혼합이 원활하게 이루어지도록 한 '질소가스 파워 이젝터장치'를 개발하였다.(한국등록특허 제1206536호(2012.11.23))
하지만, 이같은 종래기술에 의한 질소가스 이젝터장치의 경우 반응부산물 가스에 대한 질소가스의 분사와 혼합이 매우 원활하게 이루어진다는 장점에도 불구하고 반응부산물 가스가 과다 유입되는 경우에는 중간에 벤츄리 효과를 위해 형성시킨 협소부가 병목구간으로 작용하여 반응부산물 가스가 정체되고 역류하면서 원활한 흐름에 방해를 받는 문제가 발생하였다.
한국등록특허 제1206536호(2012.11.23)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 벤츄리 효과와 고압의 분사효과를 복합적으로 적용하여 반응부산물 가스에 대한 질소가스의 분사와 혼합이 원활하게 이루어지도록 하면서도 반응부산물 가스가 과다 유입되는 경우에도 정체나 역류 없이 원활한 흐름을 유지할 수 있도록 한 질소가스 파워 이젝션장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 질소가스 파워 이젝션장치는, 반도체 제조시 발생되는 반응부산물 가스로 인한 배관의 막힘현상을 방지하기 위하여 반응부산물 가스가 이송되는 이송배관에 연결되어 가열된 질소가스를 분사하는 질소가스 이젝터장치로서, 상기 이송배관에 연결되며, 내부에서 내경을 줄여주었다가 원상태로 넓혀주어 중간에 협소부를 갖는 벤츄리 구간을 형성하는 돌기부를 구비하는 연결배관; 및 상기 연결배관의 내부 중심축선상에 설치되어 상기 벤츄리 구간의 협소부를 향해 고압의 질소가스를 분사하는 고압 분사노즐;을 포함하며, 상기 연결배관의 벽체에는 상기 돌기부가 형성하는 벤츄리 구간 이전 지점과 이후 지점에 각각 상기 연결배관의 외부와 통하는 제1개구부 및 제2개구부가 연결배관의 둘레방향을 따라 복수 형성되며, 상기 연결배관의 벽체 외부에서 스프링 탄성에 의해 상기 제1개구부를 차단하고 있다가 과다한 반응부산물 가스의 유입으로 일정 이상의 압력을 받으면 상기 제1개구부를 개방하여 상기 연결배관의 내부로 유입되어 흐르던 반응부산물 가스 중 일부가 제1개구부를 통해 상기 연결배관의 외부로 유출되도록 허용하는 개폐도어;와, 상기 연결배관의 외주면을 이격되게 둘러싼 형태로 설치되어 상기 연결배관의 외주면과의 사이에 상기 제1개구부로부터 제2개구부에 이르는 우회유로를 형성하여 상기 제1개구부를 통해 상기 연결배관의 외부로 유출된 반응부산물 가스가 상기 제2개구부를 통해 상기 연결배관의 내부로 유입되도록 유도하는 외부배관;을 더 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1개구부는 질소가스가 분사되는 상기 고압 분사노즐의 선단부로부터 상기 연결배관의 유입구가 위치한 후측으로 치우진 지점에 형성되어 상기 연결배관 내부의 반응부산물 가스가 제1개구부를 통해 상기 연결배관 외부로 유출될 때 질소가스와 혼합되지 않은 상태로 유출되도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 개폐도어는 힌지축에 설치된 스프링의 탄성력에 의해 제1개구부를 차단하고 있다가 일정 이상의 압력을 받으면 회전하여 제1개구부를 개방하는 여닫이식 개폐도어인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 외부배관의 선단부는 점진적으로 관경을 좁히면서 경사지게 형성되어 상기 제1개구부를 통해 상기 연결배관으로부터 유출된 반응부산물 가스가 상기 제2개구부를 통해 다시 상기 연결배관으로 유입되도록 안내하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 협소부의 단면적과 제1개구부들의 개구된 면적을 모두 합한 면적이 상기 연결배관의 유입구 단면적의 85%~120%인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 고압 분사노즐은 상기 연결배관의 벽체를 관통하여 연결배관의 중심축선상에 이르는 제1부위와 이후 상기 연결배관의 중심축선을 따라 전방으로 연장되어 상기 벤츄리 구간의 협소부까지 이르는 제2부위로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 연결배관은 후단부 1/4 지점에서 종방향으로 수직하게 분할되어 전측의 제1본체와 후측의 제2본체의 결합으로 이루어지며, 상기 제2본체의 선단부 외주면에는 제1중간 플랜지가 설치되고, 상기 외부배관의 후단부 외주면에는 상기 제1중간 플랜지와 대응하여 체결되는 제2중간 플랜지가 구비되어, 상기 외부배관이 상기 제1본체의 외측으로 끼워진 상태에서 상기 제2본체와 플랜지 결합되도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1본체의 선단부에는 상기 외부배관이 외측으로 끼워질 때 스토핑하는 스토퍼가 외주면을 따라 둘레방향으로 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 질소가스 파워 이젝션장치는 벤츄리 효과와 고압의 분사효과를 복합적으로 적용하여 반응부산물 가스에 대한 질소가스의 분사와 혼합이 원활하게 이루어지도록 하면서도 반응부산물 가스가 과다 유입되는 경우에는 연결배관 외측으로 확장된 우회유로에 의해 반응부산물 가스의 정체나 역류현상 없이 원활한 흐름이 유지될 수 있도록 구성된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 질소가스 파워 이젝션장치의 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 질소가스 파워 이젝션장치의 측면도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 질소가스 파워 이젝션장치의 구성을 설명하기 위한 측단면도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 질소가스 파워 이젝션장치의 구성을 설명하기 위한 부분절개도
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 의한 질소가스 파워 이젝션장치의 작용 및 동작을 설명하기 위한 일련의 참조도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 질소가스 파워 이젝션장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 질소가스 파워 이젝션장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 질소가스 파워 이젝션장치의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 질소가스 파워 이젝션장치의 구성을 설명하기 위한 측단면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 질소가스 파워 이젝션장치의 구성을 설명하기 위한 부분절개도이다. 그리고 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 의한 질소가스 파워 이젝션장치의 작용 및 동작을 설명하기 위한 일련의 참조도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 질소가스 파워 이젝션장치는, 연결배관(110), 고압 분사노즐(120), 개폐도어(130), 외부배관(140)을 주요 구성요소로 포함하여 이루어지며, 벤츄리 효과와 고압의 분사효과를 복합적으로 적용하여 반응부산물 가스에 대한 질소가스의 분사와 혼합이 원활하게 이루어지도록 하면서도 일시적으로 반응부산물 가스가 과다 유입되는 경우에는 연결배관(110)의 외부로 확장된 우회유로(140a)를 통해 반응부산물의 상당 부분이 우회하도록 함으로써 반응부산물 가스의 정체나 역류현상 없이 원활한 흐름이 유지될 수 있도록 구성된다.
이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 질소가스 파워 이젝션장치에 대해 보다 상세히 설명한다.
상기 연결배관(110)은 유입구(110a)와 유출구(110b)에 각각 구비된 플랜지(111a,111b)에 의해 이송배관(PL) 중간에 플랜지 결합된 형태로 연결되며, 내부에서 내경을 줄여주었다가 원상태로 넓혀주어 중간에 잘록한 형태의 협소부(112d)를 갖는 돌기부(112)를 내주면에 구비한다. 이같은 돌기부(112)에 의해 상기 연결배관(110)은 반응부산물 가스의 유속이 급격히 증가하면서 그 주변보다 압력이 낮아지는 벤츄리 효과를 갖는 벤츄리 구간(112a,112b,112c)을 형성하게 된다. 이에 따라 주변의 가스 혹은 공기를 빨아들이는 썩션현상이 발생한다. 이같은 썩션현상이 일어나면 상기 협소부(112d) 인근에 위치한 고압 분사노즐(120)로부터 분사되는 질소가스를 빨아들이는 효과에 의해 질소가스 분사능력이 비약적으로 향상되는 효과를 기대할 수 있는 것이다.(혹은 적어도 상기 고압 분사노즐(120)로부터 분사되는 질소가스가 직면하는 부하를 줄여주어 질소가스의 분사능력이 향상된다.)
상기 연결배관(110)의 벽체에는 돌기부(112)가 형성하는 벤츄리 구간(112a,112b,112c) 이전 지점과 이후 지점에 각각 상기 연결배관(110)의 외부와 통하는 제1개구부(113a) 및 제2개구부(113b)가 형성된다. 상기 제1개구부(113a) 및 제2개구부(113b)는 도면에 도시된 것처럼 연결배관(110)의 둘레방향을 따라 복수 형성된다. 이같은 제1개구부(113a) 및 제2개구부(113b)는 상기 협소부(112d)를 우회하기 위해 외부배관(140)에 의해 형성되는 우회유로의 입구와 출구 역할을 하며 서로 상응하는 개구 면적으로 형성된다.
여기서 제1개구부(113a)들의 개구된 면적은 협소부(112d)에서 줄어든 유로의 면적을 보충하기 위한 목적으로 형성된 것이므로 협소부(112d)의 단면적과 합하여 상기 연결배관(110)의 유입구(110a) 단면적에 상응하는 크기로 형성시켜주는 것이 바람직하다. 하지만, 다른 부위에 비해 유속이 높게 나타나는 협소부(112d)에서 면적 대비 더 많은 양의 반응부산물 가스를 통과시킬 수 있다는 점을 감안하여 상기 협소부(112d)의 단면적과 제1개구부(113a)들의 개구된 면적을 모두 합한 면적이 연결배관(110)의 유입구(110a) 단면적의 85%~100% 범위에서 형성되도록 할 수 있으며, 보다 확장시켜 100%~120% 범위까지도 적당한다. 그 이상의 면적으로 형성하는 것도 가능하지만 향상된 효과를 기대할 수는 없으므로 사실상 무의미하다.
상기 고압 분사노즐(120)은 상기 연결배관(110)의 내부 중심축선상에 설치되어 상기 벤츄리 구간(112a,112b,112c)의 협소부(112d)에 고압의 질소가스를 분사하는 역할을 하는 직경 1.5mm 정도의 미세관이다. 상기 고압 분사노즐(120)은 연결배관(110)의 벽체로부터 연결배관(110)의 중심축선상에 이르는 제1부위(121)와 이후 상기 연결배관(110)의 중심축선을 따라 연장되어 상기 벤츄리 구간(112a,112b,112c)의 협소부(112d) 혹은 그 인근까지 이르는 제2부위(122)로 이루어지며, 제2부위(122) 중 질소가스가 분사되는 끝단에는 도 3의 확대부에 도시된 것처럼 관경이 협소하게 줄어든 구간(121a)와 급격히 확대되는 구간(121b)이 마련되어 질소가스가 확산 형태로 분사되도록 한다.
이처럼 질소가스를 돌기부(112)에 의해 형성된 협소부(112d)를 향해 그 인근에서 분사하는 고압 분사노즐(120)이 구비되면 다른 구간에 비해 상대적으로 유로가 좁아지는 협소부(112d)가 병목구간으로 흐름이 정체되거나 역류하는 현상을 1차적으로 억제할 수 있게 된다. 상기 고압 분사노즐(120)의 분사압력은 5 내지 10(kgf/cm2) 정도면 적당하며, 이 정도 분사압력은 이송용 가스로 질소가스를 공급하는 외부장치에서 통상적으로 구현할 수 있는 수준이다.
상기 개폐도어(130)는 상기 연결배관(110)의 벽체 외부에서 스프링 탄성에 의해 제1개구부(113a)를 차단하고 있다가 과다한 반응부산물 가스의 유입으로 일정 이상의 압력을 받으면 제1개구부(113a)를 개방하여 연결배관(110)의 내부로 유입되어 흐르던 반응부산물 가스 중 일부를 제1개구부(113a)를 통해 연결배관(110)의 외부로 유출되도록 허용한다. 이같은 개폐도어(130)는 힌지축(131)에 설치된 스프링(미도시됨)의 탄성력에 의해 제1개구부(113a)를 차단하고 있다가 일정 이상의 압력을 받으면 회전하여 제1개구부(113a)를 개방하는 여닫이식 개폐도어(130)로 구비된다.
상기 외부배관(140)은 반응부산물 가스가 연결배관(110)에 과다하게 유입되어 연결배관(110) 내부의 협소부(112d)만으로는 부족해지는 유로를 더 넓게 확보하기 위해 구비된다. 이를 위해 상기 외부배관(140)은 연결배관(110)의 외주면을 이격되게 둘러싼 형태로 설치되어 연결배관(110)의 외주면과의 사이에 상기 제1개구부(113a)로부터 제2개구부(113b)에 이르는 우회유로(140a)를 형성한다. 이로써, 상기 제1개구부(113a)를 통해 상기 연결배관(110)의 외부로 유출된 반응부산물 가스가 상기 제2개구부(113b)를 통해 상기 연결배관(110)의 내부로 유입되도록 유도하는 것이 가능해진다. 여기서 상기 외부배관(140)의 선단부는 점진적으로 관경을 좁히면서 경사지게 형성된 축소 경사부(114)로 구비되어 제1개구부(113a)를 통해 연결배관(110)으로부터 유출된 반응부산물 가스가 상기 축소 경사부(114)에 의해 제2개구부(113b)로 안내되어 연결배관(110)으로 유입된다.
이같은 외부배관(140)의 구성에서 주목할 수 있는 점은 반응부산물 가스가 연결배관(110) 내부의 협소부(112d)를 거치지 않고 우회하도록 하기 위해 연결배관(110) 내부에 우회유로를 형성한 것이 아니라 외부배관(140)을 이용하여 연결배관(110) 외부에 우회유로(140a)를 형성시켰다는 점에 있다. 이처럼 우회유로(140a)를 연결배관(110) 내부에 형성시키는 것이 아니라 연결배관(110) 외부에 형성시키게 되면 연결배관(110) 내부에 형성시키는 경우에 비해 거의 제한 없이 넓은 폭을 갖는 우회유로(140a)를 형성하는 것이 가능해지는 것이다. 그러므로 연결배관(110) 내부에서 협소부(112d)의 형성으로 줄어들었던 유로 단면적에 해당하는 수준으로 충분한 폭을 갖는 우회유로(140a)를 자유롭게 형성시킬 수 있게 된다. 앞서 상기 협소부(112d)의 단면적과 제1개구부(113a)들의 개구된 면적을 모두 합한 면적이 연결배관(110)의 유입구(110a) 단면적의 85%~120% 범위에서 형성하면 적당하다는 설명을 했는데, 외부배관(140)에 의해 형성되는 우회유로(140a)의 단면 크기는 제1개구부(113a)들의 개구된 면적을 합한 면적에 대응하는 정도의 크기로 형성시켜주면 된다.
이같은 구성에 의하면, 도 5a에 도시된 것처럼 평상시에는 반응부산물 가스가 연결배관(110) 내부의 유로를 통해서만 흐른다. 하지만, 과다한 반응부산물 가스가 연결배관(110)으로 유입되어 연결배관(110) 벽체에 일정 이상의 압력이 작용하는 상황에 처하게 되면 도 5b에 도시된 것처럼 개폐도어(130)가 일정 이상의 압력을 받아 자연스럽게 회전하여 열리면서 제1개구부(113a)를 개방한다. 그러면 반응부산물 가스 중 연결배관(110) 중심선상을 따라 흐르는 일부는 평상시와 마찬가지로 협소부(112d)를 경유하여 흐르지만 연결배관(110)의 내주면을 따라 흐르던 많은 양의 반응부산물 가스는 제1개구부(113a)를 통해 유출된 후 우회유로(140a)를 경유하고 제2개구부(113b)를 통해 연결배관(110) 내부로 다시 유입되면서 협소부(112d)를 완전히 우회하여 흐르게 된다. 이로써, 일시적으로 과다한 반응부산물 가스가 연결배관(110)으로 유입되더라도 원활한 흐름을 안정적으로 유지할 수 있는 것이다. 특히 본 발명의 경우 외부배관(140)을 통해 연결배관(110)의 외부로 넓은 폭을 갖는 확장된 형태의 우회유로(140a)를 확보하도록 한 구성에 의해 협소부(112d)를 통과하는 반응부산물 가스의 양보다 훨씬 많은 양의 반응부산물 가스를 우회시킬 수 있다는 점에 주목할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 질소가스 파워 이젝션장치는 연결배관(110)의 외부로 외부배관(140)이 설치되어 우회유로(140a)를 형성하도록 한 구성에도 불구하고 간단히 제작할 수 있도록 구성된다. 이를 위해 상기 연결배관(110)은 후단부 1/4 지점에서 종방향으로 수직하게 분할되어 전측의 제1본체(110L)와 후측의 제2본체(110P)의 결합으로 이루어진다.
여기서 상기 제2본체(110P)의 선단부 외주면에는 제1중간 플랜지(115)가 설치되고, 상기 외부배관(140)의 후단부 외주면에는 상기 제1중간 플랜지(115)와 대응하여 체결되는 제2중간 플랜지(145)가 구비된다. 이로써, 외부배관(140)을 제1본체(110L)의 외측으로 끼운 상태에서 제2본체(110P)와 플랜지 결합시켜 전체 조립을 마무리할 수 있게 된다. 상기 고압 분사노즐(120)의 경우 상기 제1본체(110L)보다는 제2본체(110P)의 벽체를 관통하는 형태로 설치되는 것이 바람직한데, 이는 고압 분사노즐(120)이 손상되는 경우 제1본체(110L)로부터 제2본체(110P)를 간단히 분리하여 수리하거나 교체할 수 있기 때문이다.
또한, 상기 제1본체(110L)의 선단부, 정확하게는 제2개구부(113b)가 형성된 지점의 전측 외주면에 외부배관(140)을 외측으로 끼울 때 외부배관(140)의 선단부를 가로 막아 더 이상 진행하지 못하도록 스토핑하는 스토퍼(114)가 연결배관(110)의 둘레방향으로 설치된다. 그리고 상기 스토퍼(114)의 하단부에는 오링 형태의 패킹(116)이 설치되어 관경을 좁히면서 경사지게 형성된 제1본체(110L)의 선단부 끝단과 접촉하도록 한다. 이로써 우회유로(140a)를 통해 흐르던 반응부산물 가스가 틈새로 유출되지 않고 제2개구부(113b)를 통해 연결배관(110)에 유입되도록 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
110 : 연결본체 120 : 고압 분사노즐
130 : 개폐도어 140 : 외부배관

Claims (8)

  1. 반도체 제조시 발생되는 반응부산물 가스로 인한 배관의 막힘현상을 방지하기 위하여 반응부산물 가스가 이송되는 이송배관에 연결되어 가열된 질소가스를 분사하는 질소가스 이젝터장치로서,
    상기 이송배관에 연결되며, 내부에서 내경을 줄여주었다가 원상태로 넓혀주어 중간에 협소부를 갖는 벤츄리 구간을 형성하는 돌기부를 구비하는 연결배관; 및
    상기 연결배관의 내부 중심축선상에 설치되어 상기 벤츄리 구간의 협소부를 향해 고압의 질소가스를 분사하는 고압 분사노즐;을 포함하며,
    상기 연결배관의 벽체에는 상기 돌기부가 형성하는 벤츄리 구간 이전 지점과 이후 지점에 각각 상기 연결배관의 외부와 통하는 제1개구부 및 제2개구부가 연결배관의 둘레방향을 따라 복수 형성되며,
    상기 연결배관의 벽체 외부에서 스프링 탄성에 의해 상기 제1개구부를 차단하고 있다가 과다한 반응부산물 가스의 유입으로 일정 이상의 압력을 받으면 상기 제1개구부를 개방하여 상기 연결배관의 내부로 유입되어 흐르던 반응부산물 가스 중 일부가 제1개구부를 통해 상기 연결배관의 외부로 유출되도록 허용하는 개폐도어;와,
    상기 연결배관의 외주면을 이격되게 둘러싼 형태로 설치되어 상기 연결배관의 외주면과의 사이에 상기 제1개구부로부터 제2개구부에 이르는 우회유로를 형성하여 상기 제1개구부를 통해 상기 연결배관의 외부로 유출된 반응부산물 가스가 상기 제2개구부를 통해 상기 연결배관의 내부로 유입되도록 유도하는 외부배관;을 더 포함하며,
    상기 제1개구부는 질소가스가 분사되는 상기 고압 분사노즐의 선단부로부터 상기 연결배관의 유입구가 위치한 후측으로 치우진 지점에 형성되어 상기 연결배관 내부의 반응부산물 가스가 제1개구부를 통해 상기 연결배관 외부로 유출될 때 질소가스와 혼합되지 않은 상태로 유출되도록 한 것을 특징으로 하는 질소가스 파워 이젝션장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 개폐도어는 힌지축에 설치된 스프링의 탄성력에 의해 제1개구부를 차단하고 있다가 일정 이상의 압력을 받으면 회전하여 제1개구부를 개방하는 여닫이식 개폐도어인 것을 특징으로 하는 질소가스 파워 이젝션장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 외부배관의 선단부는 점진적으로 관경을 좁히면서 경사지게 형성되어 상기 제1개구부를 통해 상기 연결배관으로부터 유출된 반응부산물 가스가 상기 제2개구부를 통해 다시 상기 연결배관으로 유입되도록 안내하는 것을 특징으로 하는 질소가스 파워 이젝션장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 협소부의 단면적과 제1개구부들의 개구된 면적을 모두 합한 면적이 상기 연결배관의 유입구 단면적의 85%~120%인 것을 특징으로 하는 질소가스 파워 이젝션장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 고압 분사노즐은 상기 연결배관의 벽체를 관통하여 연결배관의 중심축선상에 이르는 제1부위와 이후 상기 연결배관의 중심축선을 따라 전방으로 연장되어 상기 벤츄리 구간의 협소부까지 이르는 제2부위로 이루어진 것을 특징으로 하는 질소가스 파워 이젝션장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결배관은 후단부 1/4 지점에서 종방향으로 수직하게 분할되어 전측의 제1본체와 후측의 제2본체의 결합으로 이루어지며,
    상기 제2본체의 선단부 외주면에는 제1중간 플랜지가 설치되고, 상기 외부배관의 후단부 외주면에는 상기 제1중간 플랜지와 대응하여 체결되는 제2중간 플랜지가 구비되어, 상기 외부배관이 상기 제1본체의 외측으로 끼워진 상태에서 상기 제2본체와 플랜지 결합되도록 한 것을 특징으로 하는 질소가스 파워 이젝션장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1본체의 선단부에는 상기 외부배관이 외측으로 끼워질 때 스토핑하는 스토퍼가 외주면을 따라 둘레방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 질소가스 파워 이젝션장치.
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